地球科学

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李占轲, 胡佳, 张君, 李晓明, 王畅, 索祖真, 周俊杰, 柯达

地球科学. 2025, 50(06): 2083-2106.

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Ga、Ge、In等稀散金属对高科技发展及国防建设有着重要作用，被我国和美欧列为战略性关键矿产资源.铅锌矿床不仅是我国铅、锌有色金属的主要来源，同时蕴藏丰富的稀散金属资源.秦岭造山带是我国重要的铅锌资源产地，但其稀散金属研究较为薄弱，尚缺乏系统性的稀散金属资源评价工作.本研究选取秦岭造山带西秦岭和东秦岭地区19个代表性铅锌矿床为研究对象，利用LA-ICP-MS测定了不同矿床中闪锌矿微量元素组成并收集前人分析数据，揭示闪锌矿中稀散金属Ga、Ge、In、Cd的含量和赋存状态.研究结果显示，西秦岭地区铅锌矿床闪锌矿中Ga、Ge含量略高于东秦岭地区，其中冷水北沟矿床Ga平均含量最高(约210×10^-6)，锡铜沟矿床平均Ge含量最高(约145×10^-6).东秦岭地区铅锌矿床闪锌矿中In、Cd含量显著高于西秦岭，其中骆驼山矿床In平均含量最高(约304×10^-6)，破山矿床Cd平均含量最高(约7 186×10^-6).除少数矿床出现少量含Ge独立矿物以外，秦岭造山带铅锌矿床中Ga、Ge、In稀散金属主要以类质同象形式与Cu离子（个别矿床有Ag离子）共同替代Zn离子进入闪锌矿晶格.Cd则以直接替代Fe或与Fe共同替代Zn的方式进入闪锌矿晶格.结合本次研究结果和铅锌矿床锌资源量数据，利用矿物计算法开展秦岭造山带稀散金属资源评价.评价结果表明，秦岭造山带Ga资源分布不均匀，其中东秦岭冷水北沟矿床Ga资源量最高（约479 t）.Ge资源主要分布在西秦岭地区，其中洛坝矿床Ge资源量最高（约190 t）.In资源集中分布在东秦岭地区，其中骆驼山矿床In资源量最高（约450 t）.秦岭造山带Cd资源较为丰富，西秦岭厂坝-李家沟矿床Cd资源量高达2.18万t.本研究系统查明了秦岭造山带铅锌矿床中稀散金属的分布规律并进行了初步资源评价，对区域铅锌矿床中伴生稀散金属的综合利用有着重要的指导意义.

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东昆仑迈龙金矿区花岗质岩浆岩锆石U-Pb定年和地球化学特征及其地质意义

于小亮, 李华, 魏小林, 张晖青, 李杰, 谷超, 童海奎, 陈华勇, 肖兵, 汪浩, 张斌顺

地球科学. 2025, 50(06): 2107-2123.

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为了揭示东昆仑造山带原特提斯洋和古特提斯洋的构造演化过程及其与金矿成矿的成因联系，对迈龙金矿区的二长花岗岩和花岗闪长岩开展了岩相学、地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究.结果表明，二长花岗岩和花岗闪长岩的结晶年龄分别为421±11 Ma（晚志留世）和228±4 Ma（晚三叠世），具有准铝质、高钾钙碱性系列特征，富集轻稀土（LREE），大离子亲石元素（LILE:Rb,K）和地球化学性质活泼的不相容元素（U,Th,Pb），亏损高场强元素（HFSE:Nb,Ta,P,Ti），显示岛弧花岗岩的地球化学特征.结合区域地质背景，认为二者形成于造山后伸展阶段的壳幔相互作用，迈龙金矿的矿化与古特提斯造山后伸展阶段的构造-岩浆作用密切相关.该研究为区域构造演化和金矿成矿背景提供了重要依据，对矿产勘探具有指导意义.

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琼东南盆地松南低凸起晚三叠世花岗岩潜山形成和演化

杨海长, 唐华风, 纪沫, 田志文, 高有峰

地球科学. 2025, 50(06): 2124-2143.

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为了进一步研究松南低凸起花岗岩潜山演化过程，对Y8-A井基底二长花岗岩进行年代学、主微量、Sr-Nd-Pb-Hf同位素、磷灰石裂变径迹和锆石（U-Th）/He分析.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为235.6±4.8 Ma，基性岩脉⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄为141.57±0.63 Ma.花岗岩主微量元素特征表明其为高钾钙碱性、过铝质S型花岗岩.花岗岩(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i比值为0.707 93～0.709 44,ε_Nd（t）值为-4.45～-6.39,ε_Hf（t）值为-5.6～1.5.磷灰石裂变径迹年龄为66.3±5.6 Ma，锆石（U-Th）/He单颗粒年龄为（82.05±1.99）～（45.93±1.14） Ma.综合研究表明，二长花岗岩形成于印支与华南碰撞拼合后的后碰撞背景，热史反演结果表明花岗岩潜山的演化可分为侵位冷凝、缓慢冷却、较快冷却、近地表剥露和沉降埋藏5个阶段.

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泰国东南部黎府带晚三叠世碰撞后火山岩成因及其古特提斯构造意义

闫秋彤, 钱鑫, 张菲菲, Mongkol Udchachon, 王逸文

地球科学. 2025, 50(06): 2144-2162.

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泰国位于东古特提斯构造域的核心位置，保存了多条与古特提斯洋俯冲-碰撞-闭合演化有关的构造岩浆岩带.但目前对于其中黎府带早中生代火山岩的研究仍存在不足，其相关的岩石成因和构造属性未能得到有效限定.因此，针对泰国东南部黎府带出露的晚三叠世火山岩开展了详细的岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学以及Sr-Nd-Hf同位素研究，并结合区域对比综合分析了东古特提斯构造域晚三叠世岩浆活动及其动力学机制.该套样品包括了玄武岩、流纹岩和英安岩，锆石U-Pb定年表明其形成年龄为晚三叠世（204～200 Ma）.其中玄武岩样品具有富铌玄武岩的特征，其对应的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i=0.703 98～0.704 00,ε_Nd（t）=+5.0～+5.3,ε_Hf（t）=+0.3～+15.5.长英质火山岩样品具有A型特征，且与玄武岩样品具相似的同位素组成，其对应的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i=0.702 71～0.704 72,ε_Hf（t）=+4.0～+4.2,ε_Nd（t）=+6.8～+16.0.地球化学特征表明该套玄武岩样品来自类似OIB特征的亏损软流圈地幔源区，而长英质火山岩可能来自该套新底侵的基性岩经低程度部分熔融.区域对比表明该套晚三叠世火山岩形成于古特提斯洋碰撞后伸展背景，是东古特提斯洋碰撞闭合后最晚期的岩浆活动.年代学数据对比显示黎府带与清孔-南邦-塔克火山岩带均具有相似的三叠纪年龄谱系，证实了在中-晚三叠世时期黎府带也同样记录了东古特提斯洋碰撞及碰撞后的岩浆作用.

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深层油气相态多样性成因与次生地球化学作用强度评价：以塔里木盆地海相油气为例

朱光有, 李婧菲, 张志遥

地球科学. 2025, 50(06): 2163-2178.

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塔里木盆地海相油气的地球化学性质与相态类型复杂多样，从一张油藏剖面上可以看到稠油、黑油、凝析油、天然气等共存.综合运用多种地球化学分析方法，获取了塔里木盆地深层海相油气的相态类型、次生作用过程等信息，通过对不同相态类型油气地球化学特征的对比研究，论证了海相油气遭受生物降解、气侵分馏、硫酸盐热化学还原反应（thermochemical sulfate reduction,TSR）、热裂解等次生地球化学作用的改造机制与过程；建立了基于硫代金刚烷、乙基降金刚烷等次生地球化学作用的产物对次生改造强度定量的评价参数公式，应用于油气性质与相态的定性预测，对于深层油气相态钻前预测具有一定的指导意义.

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基于聚类统计的含氦天然气分类与成藏分析:以四川盆地为例

罗胜元, 蒋恕, 张保民, 陈林

地球科学. 2025, 50(06): 2179-2198.

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四川盆地油气资源丰富，多年勘探开发积累了大量的气体组分资料，为氦气研究提供了良好的基础条件.盆地内多层系、多区域天然气中伴生的氦气含量明显不同，气体组分存在差异，烃类与伴生氦气之间的关系尚不清晰.基于四川盆地油气勘探获得的230组天然气组分数据，对氦气含量以及天然气伴生的CH₄、N₂和CO₂含量进行Q型聚类分析，结合地质背景对氦气分布规律进行了研究，提出了氦气资源勘探对策.主要得出以下认识：（1）四川盆地烃类伴生氦气主要可划分出3类，第Ⅰ类为低He低N₂低CO₂高CH₄烃类气藏；第Ⅱ类为富He高N₂中CO₂中CH₄烃类气藏；第Ⅲ类低He低N₂高CO₂低CH₄烃类气藏.（2）第Ⅰ类含氦天然气藏中气体组分均为单峰，He含量低（平均0.033 9%），且与N₂含量相关性差；第Ⅱ类富氦天然气藏中非烃组分呈多峰分布，He含量高（平均0.158%），且与N₂含量呈极强正相关（r=0.837,P<0.01），与CO₂含量呈强正相关（r=0.662,P<0.01）.（3）Ⅰ类氦气藏包括页岩气藏、古油藏原位裂解的超压气藏，捕获外来氦气含量低，高强度生气也稀释氦气的浓度，Ⅱ类富氦气藏在烃类运移过程中有水溶气脱溶等外源He、N₂补充.（4）具有异常高压的天然气藏或页岩气藏，以及高含硫化氢、高含重烃气藏均对He成藏不利；而地层水长距离流动路径上的继承性穹窿圈闭、或与地下水多期“交流”的古老储层可能有外源He的补充，是富氦气藏的勘探目标.本研究针对烃类伴生氦气组分建立的聚类分析方法，可为氦气地质特征研究提供新思路.

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东营凹陷沙三下亚段页岩含油性及赋存特征

高波, 郝芳, 徐尚, 苟启洋, 张志垚

地球科学. 2025, 50(06): 2199-2208.

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渤海湾盆地东营凹陷沙河街组页岩是当前页岩油勘探开发的重点层系之一，但其矿物组分复杂、纹层类型多样，导致页岩油有利区分布非均质性强、难预测，油气开发效果差异显著.以东营凹陷沙河街组三段下亚段（沙三下段）陆相富有机质页岩为例，结合岩心观察、薄片观测、矿物成分分析、分步热解、低温氮气吸附和场发射扫描电镜等技术，明确了不同类型页岩储集性和含油性差异，厘清了页岩油赋存的孔隙大小、可动油下限，探讨了页岩油含量影响因素.结果表明沙河街组页岩油赋存孔隙空间类型多样，包括纹层缝和多种类型粒间孔隙，在常温常压条件下，滞留油在纳米尺度范围内主要储集在15～100 nm范围内的孔隙中，游离油赋存的孔径下限约为3 nm.有机质丰度是页岩油形成和富集的物质基础，足够大的储集空间则为保持充足的滞留烃数量提供了有效保障.因此，具有高TOC含量、高孔隙度的富有机质纹层状灰质页岩和富有机质纹层状混合质页岩含油性好、游离油含量高，是研究区最有利的页岩岩相类型.研究结果为进一步深化陆相页岩油富集机制与优化开发策略提供了重要依据.

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鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7₃亚段细粒重力流沉积特征及其主要影响因素

蒋文琦, 冯有良, 邹才能, 董琳, 杨智, 张洪, 王小妮, 尤源, 张天舒, 魏琪钊, 范雨辰

地球科学. 2025, 50(06): 2209-2226.

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为研究鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7₃亚段细粒重力流沉积特征，通过岩心描述、显微薄片观察、X射线衍射分析、微量元素分析等实验方法 .揭示了研究区域主要发育7种细粒沉积岩相组合：细粒静水沉淀、细粒泥质湍流-泥流、细粒过渡流-泥流、细粒滑塌-碎屑流-泥流、浪涌状浊流、细粒异重流和细粒浓缩密度流.细粒重力流沉积的发育主要受到构造运动、古气候变化以及湖盆古地貌展布等因素的控制.构造运动的活跃性是诱发滑塌型重力流发育的关键因素，气候控制的洪泛事件促进了洪水型细粒重力流的发育，湖床古地貌对细粒重力流沉积的展布具有显著的控制作用，坡折角的高低可影响滑塌型细粒重力流沉积的发育.

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四川盆地中部地区寒武系洗象池组油气充注特征

李纯泉, 陈红汉, 韩广金, 汪泽成, 姜华

地球科学. 2025, 50(06): 2227-2238.

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洗象池组是四川盆地油气勘探的潜在目的层，但其储集空间成岩矿物充填特征及油气充注特征鲜有详细刻画.基于24块岩心样品，通过开展详尽的薄片镜下观察、阴极发光测试、微观烃类痕迹检测及流体包裹体系统分析，对四川盆地中部地区寒武系洗象池组储集空间及其油气充注特征进行了解剖.结果表明，洗象池组以溶蚀孔（洞）、粒（晶）间孔及裂缝为主要储集空间，充填了白云石、方解石、石英等多种、多期次成岩矿物及沥青.沥青及成岩矿物中的（含）沥青包裹体、天然气包裹体等微观痕迹记录了油气活动多期性及调整改造过程.油气充注特征总体表现为印支早期（早三叠世）发生古油藏形成，印支晚期至燕山早期（晚三叠世至早-中侏罗世）发生大规模油裂解成气形成第一期天然气充注，燕山中期（晚侏罗世至早白垩世）发生剩余油裂解成气形成第二期天然气充注，燕山晚期（中-晚白垩世）发生调整改造形成第三期天然气充注.

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深层碳酸盐岩低序级断裂体系发育特征及勘探启示：以塔里木盆地顺北油气田为例

刘雨晴, 邓尚, 李海英, 郭康康, 刘大卫, 耿锋, 汝智星, 彭威龙, 符东宇, 刘爽

地球科学. 2025, 50(06): 2239-2254.

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塔里木盆地深层海相碳酸盐岩物性致密，在应力集中下容易形成脆性变形，表现为多序级高陡走滑断裂体系发育.其中，低序级断裂（主干二级以下）“规模小、活动弱、方向杂”，其分布及成因是构造领域近期研究的热点和难点问题.基于顺北地区连片三维地震资料，开展了低序级断裂地球物理识别方法攻关和分布预测，综合地震资料、钻井、测井资料的系统分析和野外多轮次踏勘，揭示了顺北地区低序级断裂的展布规律、成因模式、成储成藏特征等，初步提出勘探评价与部署思路建议：（1）探索形成了一套“先增强预处理、后分区优选属性”的低序级断裂识别技术序列，将低序级断裂带识别长度精度提高至1 km;(2)落实顺北中东部NE向、NEE向、NW向、近NS向和近EW向等5组走向低序级断裂，并划分为近平行体系、锐夹角体系和近垂直体系等3种成因类型；（3）明确低序级断裂内部通常不发育完整的核带结构，由多组系裂缝带组成，缺少大套角砾破碎带以及角砾空腔，较主干断裂规模小、连通性弱，易形成超压油气藏系统.本文指出寻找规模储集体目标对于低序级断控领域部署至关重要，需考虑地质工程一体化，优选低序级断裂高密度区的“串珠”并进行一井多靶井型设计.

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边坡场地勘探方案预期效果评价及优化方法

蒋水华, 钟越, 黄奕哲, 胡金政, 万建宏, 黄劲松

地球科学. 2025, 50(06): 2255-2269.

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目前的勘探方案预期效果评价指标常未能反映物理过程且参数较难确定.此外，勘探方案优化框架中的勘探点布置策略往往依赖位置关系并需事先确定勘探范围.为解决上述问题，以不排水抗剪强度参数为例，提出并采用安全系数的均方根误差折减率期望（expected reduction rate of the root mean square error, ERRS）量化因融合参考勘探数据而导致的安全系数评估结果向参考安全系数集中效果的期望提升程度，并将其作为勘探方案预期效果评价的指标.此外，结合该指标和贪心算法构建了以优化勘探位置和数量为目的的勘探方案优化框架.ERRS指标计算过程采用乔列斯基分解中点法和改进贝叶斯更新方法离散参数完全及条件随机场实现，并基于多重二阶响应面代理模型替代确定性空间变异边坡稳定性分析，有效提高指标计算精度和效率.不排水饱和黏土边坡案例显示：提出的ERRS指标能够在无需确定复杂参数的情况下，获得与其他指标接近的评价结果；所构建的勘探方案优化框架能够在不事先确定勘探范围的情况下，得到指定勘探数量下更优的勘探点布置，进而获得更节省成本且预期效果较好的勘探方案.提出的指标和优化框架可为实际边坡工程场地勘探方案评价及优化设计提供参考.

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基于AI技术的滑坡易发性制图研究进展

刘聪, 陈永吉, 张条, 卢全中

地球科学. 2025, 50(06): 2270-2283.

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基于AI技术的滑坡易发性制图具有高效、准确的优点，为推进其在滑坡灾害防治中的应用，在介绍和总结机器学习、深度学习以及集成学习模型的原理及特点的基础上，选择支持向量机、深度随机森林和随机森林等代表性模型在陕西省略阳县进行了应用分析；探讨了AI技术在滑坡易发性领域的应用及发展方向.研究结果表明：基于决策树的集成学习模型相比于逻辑回归、支持向量机等，表现出更高的效能，AUC值在0.90以上；LSM(landslide susceptibility mapping)中常用的类不平衡采样策略下，基于Boosting的集成模型具有优势，并且其受采样比的影响相对较小；对抗生成网络可以提高在深度学习模型在数据限制情况下的性能，本文中AUC值从0.77提升至0.82；滑坡理论模型与AI数据模型相结合，具有巨大的潜力；通过充分利用时序数据的AI模型可以提升模型的性能，并有助于揭示滑坡的链式灾害效应和时空演化特征；进行各种学习模型的系统性研究，对于AI技术在滑坡易发性制图中的应用具有重要的意义.

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夯土遗址风化病害类型、机理与保护加固：现状和展望

刘怀玉, 陈永贵, 李佳卉, 张涛, 蒋妍, 叶为民, 何海平

地球科学. 2025, 50(06): 2284-2297.

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自然气候使夯土遗址发育风化病害，威胁其稳定保存.总结了遗址风化病害类型，阐述了病害发育规律和机理的研究进展，分析了保护加固方法及适用性.遗址风化受物理、化学、生物作用，力学强度和表面硬度随风化进程降低，表层土和内部夯土的热物理参数差异显著.水-热-风-盐耦合作用使遗址表面趋于形成结皮层-疏松层，其孔隙为双孔结构，持水模式异于内部夯土.在环境作用下，疏松层先于结皮层产生应力疲劳，发生结皮剥离.常用保护加固方法除微生物诱导碳酸钙沉淀（microbial induced calcite precipitation,MICP）技术以外均已实现工程应用.夯土遗址长期处于非饱和状态，现有成果多聚焦于饱和状态，无法准确描述实际工况的水-力特性演化及致病机理，亟待深入研究.

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武汉市碳酸盐岩天兴洲条带砂化白云岩成因机理及其工程特性

莫云, 胡新丽, 崔德山, 谢昭宇, 金新锋, 熊宗海

地球科学. 2025, 50(06): 2298-2310.

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武汉市碳酸盐岩天兴洲条带，发育一套巨厚层砂化白云岩.为查明该岩层的成因及工程特性，采用构造调查、薄片鉴定、X射线衍射试验（X-ray diffraction,XRD）、X射线荧光光谱分析试验（X-ray fluorescence,XRF）、颗粒分析试验、饱和单轴抗压强度试验等多种方法，对砂化白云岩成因及其工程特性进行深入研究.结果表明：研究区位于3条断裂之间，且地层出现倒转现象，表明该区域在印支期所受的挤压应力及燕山期所受的张拉应力非常强烈，区域构造特征及显微镜下照片也佐证了这一观点；砂化程度越强烈，白云石矿物含量就越低，而石英石及黏土矿物含量则越高；CaO、MgO等主量化学成分迁移演化特征与白云岩砂化过程呈一定的负相关性，而SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等主量化学成分则与之呈一定的正相关性.综上所述，研究区内砂化白云岩及其不均性特征的成因机理可以从“宏观构造动力作用”、“细观矿物结构组成”和“微观化学成分变迁”3个层面予以概括.砂化程度对白云岩饱和单轴抗压强度影响极大，其在砂化阶段“微-弱、微-中、微-强”的降幅分别可达38.6%、68.1%、90.0%，且呈幂函数关系；由此，拟合得到（5）₁全砂化极破碎白云岩的饱和单轴抗压强度标准值为1.3 MPa，解决了全砂化白云岩难以制作标准岩样进行室内试验获取岩体力学参数的工程难题.

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考虑滑坡类型耦合方式的滑坡易发性预测建模与不确定性分析

贾卓, 程志金, 常志璐, 李琴, 彭宇豪, 江炳辰, 黄发明

地球科学. 2025, 50(06): 2311-2329.

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为全面考虑不同滑坡类型间的差异，提高滑坡易发性预测的准确性与工程应用价值，以重庆市万州区为例，应用支持向量机、C5.0决策树、逻辑回归和多层感知器模型分别对单一堆积层滑坡和岩崩进行易发性建模，再基于综合表现最优模型，分别采用直接耦合法、概率统计法和易发性比较法对不同滑坡类型进行耦合建模，并评估其不确定性.建模结果显示：C5.0决策树模型在单一类型滑坡易发性预测中表现最佳，AUC值均超过0.930;3种耦合方式的易发性预测结果与实际情况基本一致，其中易发性比较法具有较高的AUC值和频率比精度，预测性能最好，其次是概率统计法和直接耦合法.鉴于反映滑坡演化规律的全面性、实际场景的适应性以及防治决策的支持需求，考虑滑坡类型耦合方式的滑坡易发性优于仅考虑单一类型滑坡，但未来仍有必要更深入探索不同类型滑坡间的特异性与耦合方式的优化.

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库水-降雨作用下直线形基覆面堆积层滑坡失稳演化机制

罗世林, 黄达, 蒋建清, 刘华亮, 龙会

地球科学. 2025, 50(06): 2330-2341.

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为研究库水-降雨作用下库区直线形基覆面堆积层滑坡响应机制.以曲尺县塔坪H1滑坡为例，通过地质勘察和监测数据分析，并结合相关性理论及离散元法，揭示了滑坡变形特点及失稳演化机制.发现塔坪H1滑坡为阶梯式变形模式，且其变形速率随高程的增加而降低；库水和降雨均是滑坡变形的重要外部诱发因素，持续的库水下降产生的渗流作用迫使滑坡前部变形显著；库水位涨落期间，持续的降雨入渗作用对滑坡中部变形影响明显.库水-降雨联合作用下，滑坡前缘表层岩体率先剥落，发展至坡体前部破坏，再到坡体中部破坏，呈多级牵引式破坏演化.目前塔坪H1滑坡前部和中部处于持续变形阶段，亟需开展滑坡防治工程，提高滑坡稳定性.

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贺州大理岩稳定剪切破裂时双晶的发育特征

程毅, 谢欣玥, 左昌群, 肖淑君

地球科学. 2025, 50(06): 2342-2355.

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双晶滑移是大理岩产生塑性变形的微观机制之一.为探究剪切破裂时的双晶表现，首先在贺州大理岩试样中诱发不同发展程度的剪切破裂，接着对试样中双晶的发育特征进行了全断面观测与定量统计分析.结果显示：（1）剪切变形带范围内的双晶明显区别于外部双晶，具有局部化、扭折、增粗、分叉及尖灭的特征，具体表现受剪切方向与双晶面倾向之间的相对关系控制；（2）试样整体的双晶密度随加载略有增加，而双晶发生率则维持高位、无变化规律；（3）双晶平均宽度不受加载程度影响，而双晶最大宽度则随剪切破坏程度稳定增加约3倍.以上结果表明低围压受压条件下，贺州大理岩整体双晶增生并不明显，而是集中发育于剪切带内、主要体现为双晶宽度的增加，其表观特征受剪切方向与双晶面倾向之间的相对关系控制.

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浅层滑坡诱发沟谷型泥石流的物源条件

陈文鸿, 余斌, 叶鹏, 柳侃, 叶龙珍, 杨治义

地球科学. 2025, 50(06): 2356-2371.

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流域内暴发大量浅层滑坡会导致沟谷型泥石流发生，但鲜有研究揭示滑坡物源量和沟谷泥石流形成条件.因此，基于泥石流的形成机理对这类型泥石流形成需要的滑坡物源条件进行评价，分析2010年福建顺昌元坑镇宝庄村沟谷型泥石流和浅层滑坡之间的关系，进而提出这类泥石流发生的物源条件模型.结果表明：流域内滑坡面积越大，土层厚度越大，则越有利于暴发浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流.因此，可运用滑坡面积（A₀）、流域面积（A）和土层厚度（h）划分某区域内沟谷泥石流的易发等级.对于华东区域的沟谷：流域的平均土层厚度为h时，当发生滑坡的总面积（A₀）与流域的面积（A）关系为：A₀/A≥0.045×（3/h），极容易暴发沟谷型泥石流；0.02×（3/h）≤A₀/A≤0.045×（3/h），较容易暴发沟谷型泥石流；0.02×（3/h）≥A₀/A，不容易暴发沟谷型泥石流.当进入沟道的滑坡总面积（A_L）与流域的面积（A）的关系为：A_L/A≥0.03×（3/h），极容易暴发沟谷型泥石流；0.006 5×（3/h）≤A_L/A≤0.03×（3/h），较容易暴发沟谷型泥石流；0.006 5×（3/h）≥A_L/A，不容易暴发沟谷型泥石流.所提出的模型适用于分析福建省浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流形成机理.模型简单，输入所需的数据是易于测量的流域面积和流域内的浅层滑坡面积.该方法可根据新的局部条件对阈值参数进行调整，可用于其他地区浅层滑坡诱发的沟谷型泥石流案例分析.

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水库型岩质边坡模型试验固-液两相相似材料研制与应用

安彩龙, 王亮清, 田建林, 张成, 柯睿, 孙自豪, 牛奕凯

地球科学. 2025, 50(06): 2372-2386.

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相似材料是水库型岩质边坡模型试验的关键.通过正交试验和大量室内试验研制出一种能同时模拟边坡岩体物理力学性能和渗流作用相似的固-液两相相似材料，该材料以石英砂、铁精粉和重晶石粉为骨料、水泥和石膏为胶结剂、硅油为调节剂.系统研究不同配比对材料力学性质的影响规律，确定各性能的主控组分，并利用多元回归分析建立各参数与材料配比之间的经验方程.最后结合工程案例配制相似模型材料，评价该材料的相似效果，并应用于水库型边坡模型试验过程中破坏模式和渗流场分析.试验结果表明：（1）相似材料各物理力学和水理参数分布范围较广，能满足岩质边坡模型试验对材料物理力学性能和渗流作用相似的需求，是一种理想的固-液两相材料；（2）相似材料各参数主控参量明显，便于通过调节配比模拟不同类型边坡岩体；（3）通过多元回归分析能够高效地配制边坡模型所需的相似材料，相似效果较好，边坡模型发生压剪变形破坏，分析了库水作用下模型试验过程中孔隙水压力变化规律.研究成果为进一步开展水库型岩质边坡模型试验多场演化特征研究提供参考.

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盾构掘进与干渠渗漏耦合作用下干渠变形规律

任磊, 王晓睿, 景来红, 孟旭央, 杨捷, 张华青

地球科学. 2025, 50(06): 2387-2399.

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盾构下穿南水北调干渠时，在渠底结构渗漏条件下，将造成更为严重的危害，因此为研究在双向作用耦合作用下的扰动变形规律，采用FEFLOW软件模拟渠道不同渗漏工况时地下水渗流影响范围，利用FLAC3D软件建立干渠-地层-隧道模型，进行不同施工工况的协同变形数值模拟.研究表明：当渠道局部渗漏量接近或大于100 m³/d时，渗漏的平面影响范围大于100 m，在垂直方向上渠道渗漏中心至隧洞顶板的地层由包气带转化为饱水带，该地层从不饱和状态转变为饱和状态；正常工况与渗漏工况模拟结果对比，渠底变形曲线形态分别为“W型”和“V型”，最大沉降量为3.6 mm和6.4 mm，沉降槽宽度分别为27 m和45 m.表明渠底渗漏将使得渠底变形沉降槽深度增大，是由于渠底渗漏使得影响范围内土层强度降低、压缩系数改变，饱和土层需产生更大变形抵消应力变化.

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江苏滨海地下水有机质季节变化特征及对氮迁移转化影响

刘晨, 龚绪龙, 梁莹, 刘源, 姜雪, 马凯歌, 马瑞

地球科学. 2025, 50(06): 2400-2415.

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溶解性有机质（dissolved organic matter,DOM）在滨海湿地碳循环过程中发挥着重要作用，滨海地区水文过程的季节变化会影响DOM的组成，从而控制氮的迁移和转化途径.本研究选取江苏省连云港市滨海湿地作为研究区，基于地下水、河水以及海水的水化学数据，结合三维荧光光谱和紫外可见光谱，研究了DOM的季节特征及其对氮转化的影响.结果表明：滨海地区地下水DOM包括3种组分：陆源类富里酸（C1）、陆源类腐殖酸（C2）和微生物源类蛋白组分（C3）.研究区内NH₄-N和DOC浓度随着距海岸越近逐渐升高，N浓度与DOM组分特征相关.丰水期地下水受到降雨和河水补给，外源大分子DOM入渗伴随着NH₄-N进入地下水.含水层处于偏还原状态，硝化过程受到抑制.枯水期咸淡水之间的相互作用较弱，此时地下水中C3组分较高.同时含水层处于氧化性较强的环境中，促进了硝化作用.在潮间带地下水中，DOM的特点是腐殖化程度较高，NH₄-N和DOC富集程度表明土壤含氮有机质的矿化.此外，较长的水体滞留时间和较强的微生物活动很可能会促进硝酸盐异化还原成铵（dissimilatory nitrate reduction to ammonium,DNRA），并导致NH₄-N进一步富集.

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溶洞填充对含水层渗流和水力参数的影响

陈焕雄, 李静, 黄聪明, 陈徵文, 潘晓东, 程瑞瑞

地球科学. 2025, 50(06): 2416-2427.

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中国西南岩溶区水土漏失严重，表层土充填并堵塞含水层储水结构，改变了介质场水动力参数.为探讨溶洞堵塞对含水层渗流的影响，设计岩溶裂隙-溶洞三维物理模型，开展了不同堵塞率、不同降雨条件下岩溶裂隙储水-释水渗流实验.结果表明：基流衰退过程中，岩溶水流量呈三阶段下降模式.初始流量与衰退系数受含水层厚度，水位落差和介质场渗透系数影响.堵塞会延长储水时间，加快降雨结束时水位回落速度；在堵塞率超过50%时，蓄水空间大量减少，堵塞介质延缓排水的作用明显，使水位回落速度减慢.堵塞率与渗透系数K和储水系数S间为指数函数关系，堵塞初期两个参数快速减小.数值模拟结果表明参数K和S的减小，会引起地下水水位抬高，导致地下水位在降雨开始与结束时的不稳定，减弱岩溶含水层地下水的调控能力.

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流量变化对浅水三角洲沉积特征影响

李洪辉, 李伟, 岳大力, 徐振华, 谭玲, 吴光圳, 王武荣

地球科学. 2025, 50(06): 2428-2443.

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流量变化对河控浅水三角洲沉积特征和生长过程影响显著，为揭示不同流量变化条件下三角洲的宏观形态与内部构型特征，基于现代沉积及水文资料，采用动力学模拟软件开展了不同流量变化下的三角洲沉积数值模拟研究.研究表明：流量变化控制河道迁移速率和改道频率，影响三角洲地貌特征与内部构型特征；高流量变化条件下，三角洲呈扇状，分流河道频繁决口、分叉及废弃，河网结构复杂，河道数量显著增加，沉积物横向扩展明显，三角洲面积增大，岸线趋于光滑；低流量变化条件下，三角洲多呈鸟足状，分流河道较少且稳定，沉积物集中于河口，岸线糙度较高.研究成果可为相似三角洲沉积模式解析及油气储层预测提供科学依据.

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聚球藻XM24中发现疑似为硅酸转运子的基因

韩雅波, 孙军

地球科学. 2025, 50(06): 2444-2451.

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硅是硅藻所必需的营养物质.硅藻可以通过硅酸转运子（Silicon Transporter,SIT）蛋白吸收环境中的溶解硅，在全球海洋的硅循环中起着重要作用.海洋单细胞聚球藻（Synechococcus）也被发现可以进行硅的累积作用.由于聚球藻进化出现的时间远远早于硅藻，推测也可以像硅藻一样通过SIT这样的转运蛋白来吸收海洋中的溶解硅.本研究在有硅和无硅两种条件下探究聚球藻中SIT存在的可能性，最终找到2条疑似为SIT基因序列，并成功预测得到其蛋白质序列及功能，结果显示均与膜转运过程有关.最终利用AutoDock4软件成功预测到蛋白质的活性位点.

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新疆库拜盆地北缘古河湖相锆石砂矿的发现实现我国锆矿找矿突破

刘兵, 李益龙, 彭宇, 刘崴国, 王国庆, 时显振, 韩建华, 王海涛, 林泽华, 殷豫江, 韩继全, 马思捷, 高奇, 喻福涛, 曾小波

地球科学. 2025, 50(06): 2452-2456.

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<正>0引言锆是我国最为紧缺的战略性关键稀有金属矿产之一，它的应用极其广泛，在陶瓷、耐火材料、核能、军工等领域发挥着不可或缺的作用（许箭琪等，2024），自然界中锆石（也称锆英石，化学分子式：ZrSiO₄）是最常见的含锆矿物.我国锆石矿床类型多样，已发现的包括内生型与外生型两大类.

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地下水可持续发展模式之谜

翟远征, 崔一涵, 朱冠华, 童宝才, 刘宇, 柳林妹

地球科学. 2025, 50(06): 2457-2460.

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<正>地下水可持续发展理念起源于人类可持续发展理论.可持续发展一词最早出现于1980年世界自然保护联盟等发布的《世界自然资源保护大纲》：必须研究自然的、社会的、生态的、经济的以及利用自然资源过程中的基本关系，以确保全球的可持续发展.1987年，世界环境与发展委员会发布的《我们共同的未来》报告中首次给出可持续发展的定义并被广泛接受：既能满足当代人的需要，

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